具有导流功能的渗流板的制作方法

本实用新型属于煤岩体透气（水）性系数测试技术领域，具体涉及一种具有导流功能的渗流板。

背景技术：

在轴压和围压加载条件下测定煤岩体透气（水）性系数，首先从需要测定煤层中采取煤岩样，在试验室中用砂轮或专门的钻筒将煤样制成一定尺寸的圆柱状，两端磨平，形成长约80-100mm，直径为40-60mm的圆柱然后放入与之直径相仿的夹具中；然后对煤岩体试样进行轴压和围压加载；最后从煤岩体试样的一侧通入气体（或水流），进行煤岩体透气（水）性系数测试试验。在轴压和围压加载条件下，进行水驱气和水驱油两相驱替试验时，也要用到从煤和岩石样品的一端将水、油和气等流体注入使流体流经煤和岩石样品内部的过程。

以往试验过程中，在煤岩体试件的上下两端会各放置一个通体圆柱状的渗流板，在渗流板上沿圆周方向分布着几圈渗流孔眼。常规的渗流板有以下几个缺点：（1）孔眼内经常存在煤渣或岩石颗粒堵塞，需要用细针或细铁丝逐个通孔，清理堵塞孔眼非常繁琐，耗时耗力；（2）孔眼堵塞严重的时候，若不及时对堵塞的孔眼进行处理的话，就会造成孔眼的锈蚀甚至堵死，流体无法从孔眼内穿过，不能重复利用，直接报废；（3）由于在将水、油、气注入到煤岩体试件过程中的，这些流体均是带有一定压力的。带有压力的流体会从煤岩体试件的一端沿着煤岩体外圆与夹具（套筒）内壁之间的缝隙流到另一端，使得测量的结果与实际测量结果存在较大的偏差。

技术实现要素：

本实用新型为了解决现有技术中的不足之处，提供一种结构简单、操作方便、有效保护渗流板不受侵蚀可多次使用、提高测试结果精确度的具有导流功能的渗流板。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：具有导流功能的渗流板，包括水平设置整体呈圆盘形的板体，板体一侧表面开设有若干条圆环形导流槽，所有圆环形导流槽均与板体具有同一中心线，板体上在每条圆环形导流槽底部均开设有若干个上下通透的渗流孔，相邻圆环形导流槽之间开设有2-4条径向导流槽，所有的径向导流槽沿板体圆周方向均匀布置，每条径向导流槽均沿板体径向方向开设。

板体中心开设有上下通透的中心孔。

板体的直径为35-50mm，圆环形导流槽的宽度为2-3mm，径向导流槽的宽度为3-5mm，渗流孔的直径为0.5-1.5mm，中心孔的直径为3-5mm。

采用上述技术方案，具有导流功能的渗流板的试验及试验后的清理方法，包括以下步骤：

（1）将一块渗流板放进夹具中，具有圆环形导流槽和径向导流槽的一侧面朝下；

（2）将圆柱形的煤岩体试件放置到夹具中，煤岩体试件的下端面与步骤（1）中放置的渗流板上表面接触；

（3）将另一块渗流板放进夹具中，具有圆环形导流槽和径向导流槽的一侧面朝上，该块渗流板下表面与煤岩体试件的上端面接触，煤岩体试件和两块渗流板的外圆均与夹具的内壁间隙配合；

（4）对煤岩体试件进行轴压和围压加载，然后从煤岩体试件上部的渗流板进行注水、注气或注油的渗流试验，水、气或油经上部的渗流板的圆环形导流槽和径向导流槽进入到渗流孔，再流经煤岩体试件后，从下部的渗流板的渗流孔流出，并汇聚到下部的渗流板的圆环形导流槽和径向导流槽内流出；

（5）试验结束后，卸除轴压和围压，从夹具内依次取出上部的渗流板、煤岩体试件和下部的渗流板；

（6）使用专用清理工具对两块渗流板的渗流孔进行清理；

（7）用水对渗流板和专用清理工具分别进行清洗，然后擦干净、晾晒后用于下次渗流试验。

步骤（6）中的专用清理工具包括安装座，安装座下侧面固定设置有若干条整体呈圆环形清理组件，圆环形清理组件的条数与圆环形导流槽的条数相等且一一对应，每条圆环形清理组件均包括若干个柱体，每条圆环形清理组件中柱体的数目及间距与对应的圆环形导流槽底部渗流孔的数目及间距相等，柱体的直径小于渗流孔直径0.1mm，安装座在圆环形清理组件的中心处固定设置有中心柱，中心柱的直径小于中心孔直径0.1mm，中心柱和每个柱体的下端均为尖锐结构，柱体和中心柱的长度大于渗流孔的深度且小于板体的厚度。

步骤（6）的具体过程为：先将渗流板水平放置，圆环形导流槽和径向导流槽的一侧面朝下，手持安装座使圆环形清理组件中柱体和中心柱分别对准渗流板的渗流孔和中心孔，用锤子或其他硬物敲击安装座上表面，使得柱体和中心柱分别穿过渗流板的渗流孔和中心孔，直到安装座下侧面与渗流板上侧面接触后停止，然后再敲击中心柱的尖锐结构使柱体和中心柱退出渗流孔和中心孔，再敲击安装座使柱体和中心柱穿过渗流孔和中心孔，如此操作重复数次，直至渗流板的渗流孔和中心孔内无煤岩粉末为止。

本实用新型具有以下技术效果：

1、渗流板能实现渗流试验过程中的流体经由圆环形导流槽和径向导流槽从渗流孔中均匀地穿过煤岩体试件，满足渗流试验的要求；

2、专用清理工具能一次性地对渗流板上的全部渗流孔和中心孔进行清理，清理效率高，节省时间，能防止孔眼堵塞，锈蚀，延长渗流板的使用寿命；

3、渗流板及其专用清理工具不但能够用于单纯的气流或液体流，也可以用于水气两相、油水两相和油气两相驱替的试验，应用范围广；

4、本实用新型中的渗流板的板体和安装座可以为方形结构形式，为各种形状的渗流板及其清理工具提供借鉴。

5、板体的直径、圆环形导流槽、径向导流槽、渗流孔和中心孔的具体尺寸参数结合煤岩体试件进行设计，以确保试验数据的精准度。

6、渗流板上的中心孔还具有在其他试验中定位封孔器的作用。

附图说明

图1为本实用新型中渗流板的立体结构示意图；

图2是渗流板一侧面的平面示意图；

图3是渗流板另一侧面的平面示意图；

图4是专用清理工具的立体结构示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，本实用新型的具有导流功能的渗流板,包括水平设置整体呈圆盘形的板体1，板体1一侧表面开设有若干条圆环形导流槽2，所有圆环形导流槽2均与板体1具有同一中心线，板体1上在每条圆环形导流槽2底部均开设有若干个上下通透的渗流孔3，相邻圆环形导流槽2之间开设有2-4条径向导流槽4，所有的径向导流槽4沿板体1圆周方向均匀布置，每条径向导流槽4均沿板体1径向方向开设。

板体1中心开设有上下通透的中心孔5。

板体1的直径为35-50mm，圆环形导流槽2的宽度为2-3mm，径向导流槽4的宽度为3-5mm，渗流孔3的直径为0.5-1.5mm，中心孔5的直径为3-5mm。

具有导流功能的渗流板的试验及试验后的清理方法，包括以下步骤：

（1）将一块渗流板放进夹具中，具有圆环形导流槽2和径向导流槽4的一侧面朝下；

（2）将圆柱形的煤岩体试件放置到夹具中，煤岩体试件的下端面与步骤（1）中放置的渗流板上表面接触；

（3）将另一块渗流板放进夹具中，具有圆环形导流槽2和径向导流槽4的一侧面朝上，该块渗流板下表面与煤岩体试件的上端面接触，煤岩体试件和两块渗流板的外圆均与夹具的内壁间隙配合；

（4）对煤岩体试件进行轴压和围压加载，然后从煤岩体试件上部的渗流板进行注水、注气或注油的渗流试验，水、气或油经上部的渗流板的圆环形导流槽2和径向导流槽4进入到渗流孔3，再流经煤岩体试件后，从下部的渗流板的渗流孔3流出，并汇聚到下部的渗流板的圆环形导流槽2和径向导流槽4内流出；

（5）试验结束后，卸除轴压和围压，从夹具内依次取出上部的渗流板、煤岩体试件和下部的渗流板；

（6）使用专用清理工具对两块渗流板的渗流孔3进行清理；

（7）用水对渗流板和专用清理工具分别进行清洗，然后擦干净、晾晒后用于下次渗流试验。

如图4所示，步骤（6）中的专用清理工具包括安装座6，安装座6下侧面固定设置有若干条整体呈圆环形清理组件，圆环形清理组件的条数与圆环形导流槽2的条数相等且一一对应，每条圆环形清理组件均包括若干个柱体7，每条圆环形清理组件中柱体7的数目及间距与对应的圆环形导流槽2底部渗流孔3的数目及间距相等，柱体7的直径小于渗流孔3直径01.mm，安装座6在圆环形清理组件的中心处固定设置有中心柱8，中心柱8的直径小于中心孔5直径01.mm，中心柱8和每个柱体7的下端均为尖锐结构，柱体7和中心柱8的长度大于渗流孔3的深度且小于板体1的厚度。

步骤（6）的具体过程为：先将渗流板水平放置，圆环形导流槽2和径向导流槽4的一侧面朝下，手持安装座6使圆环形清理组件中柱体7和中心柱8分别对准渗流板的渗流孔3和中心孔5，用锤子或其他硬物敲击安装座6上表面，使得柱体7和中心柱8分别穿过渗流板的渗流孔3和中心孔5，直到安装座6下侧面与渗流板上侧面接触后停止，然后再敲击中心柱8的尖锐结构使柱体7和中心柱8退出渗流孔3和中心孔5，再敲击安装座6使柱体7和中心柱8穿过渗流孔3和中心孔5，如此操作重复数次，直至渗流板的渗流孔3和中心孔5内无煤岩粉末为止。

本实施例并非对本实用新型的形状、材料、结构等作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均属于本实用新型技术方案的保护范围。